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摘要:在经济全球化发展趋势下,我国各个行业领域都迎来了广阔的发展空间,建筑业也不例外,与此同时人们也对建筑施工提出更高要求。技术水平与质量管理是建筑领域企业竞争力的主要标志,直接关系着企业发展的经济效益及社会信誉。钢结构网架在建筑施工中运用广泛,探究其施工技术的应用对推动行业进步有重要意义。
关键词:建筑;钢结构网架;施工技术;质量控制
近年来,城市化进程不断加快,建筑行业迅猛发展,钢结构网架因其具有强度高、坚固耐用、制作简单、安全可靠等特点在建筑项目中的运用越来越广泛[1]。网架架构一方面可节省空间,减少人力、物力等成本投入,另一方面还可增强建筑整体稳定性,提高承重能力,从而保证施工安全。根据具体施工特点,总结钢结构网架施工技术应用存在的问题和不足之处,探究合理改进措施,在提高施工质量及安全性方面有较高的实际价值。
一、建筑钢结构网架特点
钢结构网架是呈网状分布的一种建筑立体结构,尤其在大跨度屋面结构中多见[2]。其主要特点为重量轻、跨度大,具有良好的抗变强度。根据结构形式,网架结构又可划分为正交和斜交两种。正交钢材正放,形成“井”字形状,施工操作相对简便,因此在建筑工程中应用广泛。相互交叉的网架结构如60至80米的大跨度双向桁架网架,本身质量较轻,设计原理即通过交叉结构将受力均匀分散到各个方向,提高整体受力,对减轻破坏强度有良好效果。钢结构桁架网架由于材料强度高,稳定性等整体性能得以充分发挥[3]。大型桁架网架结构占用空间大,刚度强,故危险截面对剪切、扭曲等载荷承受能力也较强。施工中采用该结构高空拼接更简单,对推动工程进度及保证工程质量意义重大。
二、钢结构网架施工存在的问题与不足
实践表明,钢结构网架在施工中可受网架制作、转运、焊接及安装等多方面不确定因素影响,因此在施工中往往存在以下问题与不足。
1.安装过程存在误差
安装误差主要体现在网架结构安装结束后与理想设计中位形存在差别。网架结构设计时对象为理想状态下的结构位形,而实际施工中钢结构受自重与荷载影响,且施工精度也并非绝对,安装结束后结构位形和理想设计误差难以完全避免。
2.杆件初始弯曲影响
即施工过程中单根杆件初始弯曲程度对整体结构造成影响。制作工艺、转运碰撞以及安装精度都可导致初始弯曲差异,从而对杆件承载能力造成显著的不良影响,尤其是稳定承载力[4]。
3.网架节点存在缺陷
焊接节点和螺栓球节点是钢结构网架施工中最为常见的两种形式,前者可能由于焊接形式不同造成缺陷,后者则主要为杆件套件松动、紧固螺钉缺失或多余球孔未封闭等导致缺陷。
4.支座质量影响施工
作为钢结构网架重要组成部分之一,其质量及缺陷对施工存在较大影响。普通固定铰支座应及时检查螺母紧固、焊接情况,特殊功能支座需要严格按照相关要求进行缺陷排查。
三、钢结构网架安装施工技术与质量控制
1.安装施工常用技术
(1)整体吊装法:该技术通过提升地面整体结构,将吊装架上升至所需位置安装网架整体吊装,适用于各种网架结构,尤其在焊接连接的网架中应用更加普遍。但由于需要较高的提升能力,又存在一定局限性。
(2)高空散装法:指充分运用网架结构的刚杆件与节点位置在高空完成衔接作业,最终形成一个整体。其中又包括全支架法、悬挑法等,全支架是将网架分为若干个小结构进行高空拼装,悬挑主要指对部分网架悬挑,支架利用率较高,有利于节省成本。
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(3)高空滑移法:即预先网架分割成若干条状小结构,将其从建筑物一端通过滑移移向另一端相应位置,然后进行拼接。条状小单元滑移时作业人员需注意保持结构形状,该技术更适用于多边形钢结构网架的安装。
(4)化整为零法:也被称为分条或分块安装法。其具体操作为先把网架分为块状或条状的细小结构,每个细小结构在地面完成拼装,后吊装至高空相应位置拼装,形成整体。这种技术极大的减少了高空作业量,又充分运用了现有的起重设备,可有效控制施工成本[5]。
2.安装施工质量控制
(1)把控构件加工制作质量。构件加工是钢结构网架施工的基础环节,构件质量直接关系着工程安全质量。严格把控零部件加工及制作质量,可采用数控钢板切割机,严格按照图纸工艺加工,同时要求将收缩余量纳入工艺管理中,提高精确度。
(2)把控构件安装焊接质量。安装精度是钢结构网架安装施工的关键所在,施工期间务必对测量结果进行反复检验,对设备进行周期检定,以确保设备精准度,提高工程数据精确度。做好安装前技术交底工作,是作业人员明确具体流程和技术。使用经纬仪、全站仪全程跟踪测量以提高结构安装精度。焊接质量也尤为重要,可采取分层管理模式及岗位责任制,合理分配焊接任务,明确个人职责,并严格按照标准对焊接质量进行反复检验,出现问题及时返修处理。
(3)提高作业人员整体素质。作业人员即钢结构网架制作及施工安装过程中最主要的实施者和承担者,其技术水平与专业能力在一地程度上决定了施工质量和效果。定期对作业人员加强专业培训,组织业务学习和考核,考核结果要和作业人员工作绩效相挂钩。多为相关人员提供学习、交流和培训机会,以了解其他企业的钢结构网架工艺与技术。有条件时应加大资金投入与人才引进,聘用专业技术人才可提高整个队伍技术水平。
(4)加强钢结构防腐蚀管理。钢材料一般具有易腐蚀的特点,因而加工制作钢结构网架构件时需充分考虑防腐问题。建筑施工中为美化建筑效果,常采用钢结构表面喷铝、锌的方式。铝和锌活动性强,易与外界物质产生化学反应生成强腐蚀性的新物质,喷抹过程中钢结构腐蚀作用增强[6]。涂抹防腐蚀的保护结构也可作为钢结构保护层,起到防腐蚀作用,保护涂料电阻大、附着效果好,且具有较强的致密疏水性,故有防腐蚀效果。
(5)增强钢结构防火性能。防火性能是建筑工程研究重点内容之一,与建筑质量安全密切相关。钢结构网架构件加工制作即需要注意防火,首先应对施工现场加以勘察,依据相关规定设计构件制作防火性能方案,同时结合建筑物具体特点,全面分析钢结构网架中哪些部位需要具备良好的防火性能与材料,一般情况下防护措施可导致钢结构重量增加,占用空间变化,施工安装操作难度也由此改变,增加防火性能还可能增加投资成本。因此需选择切实可行的最佳方案进行设计。
四、结束语
近年来,建筑质量安全与美观性逐渐受到人们广泛关注,建筑企业发展面临一系列严峻考验。随着建筑结构多样化发展,对钢结构网架的运用越来越普遍,钢结构网架施工技术研究也受到行业高度重视。整体吊装、高空散装、高空滑移、化零为整等都是钢结构网架在实际时候安装过程中常用方法技术。从业人员应从多方面综合分析制定最佳施工方案,同时加强施工技术质量管控,以提高建筑稳定性、安全性。钢结构网架的应用前景广阔,应不断创新改进工程技术,提高建筑经济效益,推动我国建筑领域的健康稳定发展。
参考文献:
[1]宋泳涛. 建筑钢结构网架施工技术应用及其质量控制措施[J]. 智能城市,2018,v.4(7):82-83.
[2]张毅毅,李鹏飞,耿俊峰. 机库大跨度焊接球网架两阶段整体提升施工技术[J]. 建筑施工,2018,v.40;No.324(4):88-89.
[3]孔祥荣. 钢网架结构高空散装累积滑移施工技术[J]. 建筑施工,2018,v.40;No.327(07):96-98.
[4]申家海. 南昌站空间网架滑架回顶法拼装施工技术研究[J]. 建筑科学,2017,33(9):123-128.
[5]方思倩. 大跨度屋面钢网架高空散装法与累积滑移法综合安装应用技术研究[J]. 建筑施工,2017,39(5):626-627.
[6]解炜. 钢结构网架施工技术应用及质量控制要点[J]. 山东工业技术,2018,No.266(12):101+104.
论文作者:王合山
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第27期
论文发表时间:2019/8/15
标签:网架论文; 钢结构论文; 结构论文; 建筑论文; 质量论文; 作业论文; 施工技术论文; 《建筑模拟》2019年第27期论文;